KR102223489B1 - 터치 패널의 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 대기 모드에서의 소비 전력이 감소될 수 있는 터치 패널의 구동 장치를 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 터치 패널의 구동 장치는 제 1 내지 제 n(단, n은 2 이상의 자연수) 터치 구동 라인과 제 1 내지 제 m(단, m은 2 이상의 자연수) 터치 센싱 라인을 포함하는 터치 패널; 및 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인과 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인에 연결된 터치 구동 회로를 포함하며, 상기 터치 구동 회로는 터치 대기 모드시 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인으로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다.

Description

터치 패널의 구동 장치{APPARATUS FOR DRIVING OF TOUCH PANEL}
본 발명은 터치 패널의 구동 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 터치 대기 모드에서의 소비 전력이 감소될 수 있는 터치 패널의 구동 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 액정 표시 장치, 전계 방출 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전계 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 및 유기 발광 표시 장치 등의 영상 표시 장치에 설치되어 사용자가 표시 장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 입력 장치의 한 종류이다.
최근, 터치 패널은 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 정보 기기, 노트북 컴퓨터, 모니터, 및 텔레비전 등과 같은 각종 전자 기기의 입력 장치로 상용화되고 있다.
터치 패널은 터치 감지 방식에 따라, 저항 방식, 정전 용량 방식, 적외선 감지 방지 등으로 구분될 수 있는데, 최근에는 제조 방식의 편이성 및 센싱 감도 등에서 장점을 갖는 정전 용량 방식이 주목받고 있다.
정전 용량 방식의 터치 패널은 자기 정전 용량(self capacitance)방식과 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식으로 구분된다. 상호 정전 용량 방식의 터치 패널은 자기 정전 용량 방식에 비하여 멀티-터치 입력을 구현이 가능하다는 장점이 있다.
정전 용량 방식을 이용한 일반적인 터치 패널의 구동 장치는 전도성 물질이 접촉(또는 근접)될 경우, 교차하도록 형성된 터치 구동 라인과 터치 센싱 라인 사이의 정전 용량 변화를 감지하여 터치 유무 및 터치 위치를 감지한다. 즉, 상기 터치 패널의 구동 장치는 터치 동작 모드시, 복수의 터치 구동 라인에 구동 신호를 순차적으로 인가하면서 복수의 터치 센싱 라인에 일대일로 연결된 복수의 센싱 유닛을 이용하여 복수의 터치 센싱 라인을 통해 정전 용량 변화에 대응되는 센싱 신호를 센싱하고, 센싱된 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터를 생성해 호스트 시스템에 전송한다.
호스트 시스템은 터치 패널의 구동 장치, 즉 터치 제어부로부터 전송되는 터치 센싱 데이터를 분석하여 터치 위치 좌표를 산출하고, 산출된 터치 위치 좌표에 연계되는 응용 프로그램을 실행한다. 또한, 호스트 시스템은 터치 제어부에서 일정 시간 동안 터치 센싱 데이터가 입력되는 되지 않는 경우, 터치 제어부를 터치 대기 모드로 전환하여 소비 전력을 저감한다.
터치 대기 모드시, 일반적인 터치 패널의 구동 장치는 복수의 터치 구동 라인을 2개 이상의 터치 구동 라인으로 이루어진 복수의 그룹으로 분할하고, 그룹별로 스캔하면서 복수의 터치 센싱 라인으로부터 센싱 신호를 센싱하고, 센싱된 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터를 생성해 호스트 시스템에 전송한다.
그러나, 종래의 터치 패널의 구동 장치는 터치 대기 모드에서도 터치 동작 모드와 마찬가지로 복수의 센싱 유닛을 모두 이용하여 터치 센싱을 수행하기 때문에 소비 전력을 저감하는데 한계가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 터치 대기 모드에서의 소비 전력이 감소될 수 있는 터치 패널의 구동 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널의 구동 장치는 제 1 내지 제 n(단, n은 2 이상의 자연수) 터치 구동 라인과 제 1 내지 제 m(단, m은 2 이상의 자연수) 터치 센싱 라인을 포함하는 터치 패널; 및 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인과 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인에 연결된 터치 구동 회로를 포함하며, 상기 터치 구동 회로는 터치 대기 모드시 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인으로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널의 구동 장치는 복수의 터치 구동 라인과 복수의 터치 구동 라인 사이사이에 형성된 복수의 제 1 더미 라인을 갖는 제 1 전극층, 상기 복수의 터치 구동 라인과 교차하는 복수의 터치 센싱 라인과 상기 복수의 터치 센싱 라인 사이사이에 형성된 복수의 제 2 더미 라인을 갖는 제 2 전극층, 상기 제 1 및 제 2 전극층 사이에 형성된 절연층을 포함하는 터치 패널; 및 상기 복수의 터치 구동 라인, 상기 복수의 터치 센싱 라인, 상기 제 1 및 제 2 더미 라인에 연결된 터치 구동 회로를 포함하며, 상기 터치 구동 회로는 터치 대기 모드시 상기 복수의 제 1 더미 라인에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 상기 복수의 제 2 더미 라인으로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 터치 대기 모드시 하나의 센싱 유닛을 이용하여 터치 여부를 센싱함으로써 터치 대기 모드시 소비되는 전력을 저감할 수 있다.
둘째, 터치 패널의 시인성 개선을 위해 형성되는 더미 전극들을 이용하여 터치 대기 모드시 하나의 센싱 유닛을 통해 터치 여부를 센싱함으로써 터치 패널의 시인성 개선하면서 터치 대기 모드시 소비되는 전력을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널의 구동 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 예에 따른 터치 센싱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 다른 예에 따른 터치 센싱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널의 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 터치 패널의 제 1 전극층을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 터치 패널의 제 2 전극층을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 일 예에 따른 터치 센싱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 본 발명의 다른 예에 따른 터치 센싱부를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 터치 패널의 구동 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널의 구동 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널의 구동 장치는 터치 패널(110), 및 터치 구동 회로(120)를 포함한다.
상기 터치 패널(110)은 제 1 내지 제 n(단, n은 2 이상의 자연수) 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn) 및 제 1 내지 제 m(단, m은 2 이상의 자연수) 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)을 포함한다.
상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)은 터치 패널(110)의 터치 센싱 영역(110a)에 제 1 방향(X)을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 이러한, 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn) 각각은 터치 패널(110)의 터치 비센싱 영역(110b)에 형성된 제 1 라우팅 라인(routing line)(RL1)을 통해 터치 구동 회로(120)에 연결된다.
상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)은 터치 패널(110)의 터치 센싱 영역(110a)에 상기 제 1 방향(X)과 교차하는 터치 패널(110)의 제 2 방향(Y)을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 이러한, 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm) 각각은 터치 패널(110)의 터치 비센싱 영역(110b)에 형성된 제 1 라우팅 라인(RL2)을 통해 터치 구동 회로(120)에 연결된다.
상기 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)은 절연체층(또는 유전체층)을 사이에 두고 상기 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm)과 교차하도록 형성된다. 이에 따라, 상기 절연층을 사이에 두고 교차하는 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)과 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm)의 교차부에는 절연층에 의해 상호 정전 용량(mutual capacitance)(Cm)이 형성된다. 따라서, 상기 상호 정전 용량은 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 공급되는 터치 구동 펄스에 의해 전하를 충전하고, 충전된 전하를 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)으로 방전함으로써 터치 센서의 역할을 하게 된다.
일 예에 따른 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)과 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm) 각각은 바(Bar) 형태의 형성될 수 있다. 다른 예에 따른 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn) 각각은 일정한 간격을 갖는 복수의 구동 전극(112)과 인접한 구동 전극(112)을 전기적으로 연결하는 제 1 브릿지(112a)를 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 다른 예에 따른 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm) 각각은 일정한 간격을 갖는 복수의 센싱 전극(114)과 인접한 센싱 전극(114)을 전기적으로 연결하는 제 2 브릿지(114a)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 복수의 구동 전극(112)과 복수의 센싱 전극(114) 각각은 마름모 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 안고, 정전 용량을 형성할 수 있는 다른 형태로 형성될 수도 있다.
상기 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)과 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm) 각각은 서로 전기적으로 분리되도록 각기 다른 층에 형성되거나 동일층에 형성될 수 있다. 이때, 상기 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)과 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm) 각각이 동일층에 형성되는 경우, 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)은 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm) 각각과 교차하는 위치에서 분리되고, 분리된 터치 구동 라인들은 전극 연결 패턴을 통해 서로 연결될 수 있다. 여기서, 전극 연결 패턴은 절연층 상에 형성되어 절연층에 형성되는 콘택홀을 통해 분리된 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 이와 반대로, 상기 터치 센싱 라인들이 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)과 교차하는 위치에서 분리되고, 분리된 터치 센싱 라인들은 전극 연결 패턴을 통해 서로 연결될 수도 있다.
이와 같은, 상기 터치 패널(110)은, 도시하지 않은 영상 표시 장치의 표시 패널 상에 배치(또는 부착)될 수 있다. 일 예로서, 표시 패널이 상부 편광 필름을 포함하는 액정 표시 패널(또는 유기 발광 표시 패널)일 경우, 상기 터치 패널(110)은 상부 편광 필름 상에 배치되거나 상부 기판과 상부 편광 필름 사이에 배치될 수 있다. 다른 예로서, 터치 패널(110)은 상기 표시 패널의 내부에 내장될 수도 있는데, 이 경우, 터치 센서(Cm)는 표시 패널의 화소 어레이에 인-셀(in-cell) 형태로 내장될 수 있다.
상기 터치 구동 회로(120)는 연성 회로 필름(130)에 실장되어 터치 패널(110)에 형성된 패드부를 통해 복수의 제 1 및 제 2 라우팅 라인(RL1, RL2) 각각에 연결된다. 여기서, 상기 터치 구동 회로(120)는 인쇄 회로 기판(미도시)에 실장될 수도 있으며, 이 경우, 상기 터치 구동 회로(120)는 터치 패널(110)의 패드부와 상기 인쇄 회로 기판 간에 연결되는 연성 회로 필름(미도시)을 통해 복수의 제 1 및 제 2 라우팅 라인(RL1, RL2) 각각에 연결될 수 있다.
상기 터치 구동 회로(120)는 호스트 시스템의 MCU(Micro Controller Unit)로부터 공급되는 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 터치 동작 모드 또는 터치 대기 모드로 동작한다. 상기 터치 대기 모드시, 상기 터치 구동 회로(120)는 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)으로부터 센싱 신호를 수신한다. 그리고, 상기 터치 동작 모드시, 상기 터치 구동 회로(120)는 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 복수의 센싱 유닛을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)으로부터 센싱 신호를 수신한다. 이를 위해, 상기 터치 구동 회로(120)는 타이밍 발생부(121), 구동 펄스 공급부(123), 터치 센싱부(125), 및 데이터 처리부(127)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한, 구성을 갖는 터치 구동 회로(120)는 하나의 ROIC(Readout Integrated Circuit) 칩으로 집적화될 수 있다. 다만, 터치 데이터 처리부(127)의 경우, ROIC 칩에 집적되지 않고 호스트 시스템의 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수도 있다.
상기 타이밍 발생부(121)는 호스트 시스템의 MCU로부터 공급되는 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 구동 펄스 공급부(123) 및 터치 센싱부(125) 각각의 구동 타이밍을 제어한다. 여기서, 터치 모드 신호(TMS)는 터치 동작 모드 신호 또는 터치 대기 모드 신호일 수 있다.
상기 구동 펄스 공급부(123)는 상기 타이밍 발생부(121)로부터 센싱 시작 신호에 기초하여 터치 구동 펄스를 생성하고, 상기 터치 구동 펄스를 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 동시에 공급하거나 순차적으로 공급한다. 즉, 터치 대기 모드시, 상기 구동 펄스 공급부(123)는 상기 복수의 제 1 라우팅 라인(RL1)을 통해 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스를 동시에 공급한다. 그리고, 터치 동작 모드시, 상기 구동 펄스 공급부(123)는 상기 복수의 제 1 라우팅 라인(RL1)을 통해 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급한다.
부가적으로, 상기 펄스 구동부(123)는 하나의 터치 구동 라인(Rx)에 적어도 2개 이상의 터치 구동 펄스를 연속적으로 공급할 수 있으며, 이는 터치 구동 라인(Rx)에 공급되는 터치 구동 펄스에 의해 터치 센서(Cm)의 충전양을 많게 하여 센싱 감도를 높이기 위함이다. 이때, 상기 펄스 구동부(123)는 주파수와 진폭(또는 전압) 및 펄스 수 중 설정된 어느 하나에 따라 터치 구동 펄스를 생성할 수 있다. 여기서, 터치 센서(Cm)의 충전양은 터치 구동 펄스의 주파수가 낮을수록 많아지고, 터치 구동 펄스의 진폭이 높을수록 많아지며, 터치 구동 펄스의 개수가 많을수록 많아질 수 있다.
상기 터치 센싱부(125)는 상기 타이밍 발생부(121)로부터 센싱 시작 신호와 터치 모드 신호에 응답하여 하나의 센싱 유닛만을 이용하거나 복수의 센싱 유닛을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)의 정전 용량 변화에 대응되는 센싱 신호를 수신하고, 수신된 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다.
상기 터치 대기 모드시, 상기 터치 센싱부(125)는 센싱 시작 신호와 터치 모드 신호에 따라 상기 복수의 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)에 공통적으로 연결되는 하나의 센싱 유닛을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)으로부터 센싱 신호를 공통적으로 수신하고, 수신된 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다. 이러한, 터치 대기 모드에서는 하나의 센싱 유닛만이 센싱 동작을 수행함에 따라 소비전력이 감소하게 된다. 즉, 터치 대기 모드에서는 하나의 센싱 유닛을 제외한 나머지 센싱 유닛들이 터치 센싱 동작을 수행하지 않기 때문에 터치 대기 모드에서의 소비 전력은 터치 센싱 동작을 수행하지 않는 센싱 유닛들의 터치 센싱 동작에 의해 소비되는 전력만큼 감소하게 된다.
그리고, 터치 동작 모드시, 상기 터치 센싱부(125)는 센싱 시작 신호와 터치 모드 신호에 따라 상기 복수의 제 2 라우팅 라인(RL2)을 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)과 일대일로 연결되는 복수의 센싱 유닛을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)으로부터 센싱 신호를 개별적으로 수신하고, 수신된 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다.
상기 터치 데이터 처리부(127)는 상기 터치 센싱부(125)로부터 입력되는 터치 데이터(Tdata)를 수신하여 내부 메모리에 차례대로 저장하고, 터치 레포트 동기 신호에 응답하여 내부 메모리에 저장된 터치 데이터(Tdata)를 설정된 인터페이스 방식에 따라 호스트 시스템의 MCU에 전송한다.
상기 호스트 시스템의 MCU는 상기 터치 데이터 처리부(127)로부터 전송되는 터치 데이터(Tdata)를 수신하고, 수신된 터치 데이터(Tdata)와 설정된 센싱 문턱값과 비교하여 센싱 문턱값보다 큰 터치 데이터를 이용하여 터치 유무 및 터치 위치 좌표를 산출한다. 즉, 상기 MCU는 터치 데이터(Tdata)가 발생된 터치 센싱 라인(Rx)의 위치 정보(X 좌표)와 구동된 터치 구동 라인(Tx)의 위치 정보(Y 좌표)에 기초하여 터치 위치 좌표(XY 좌표)를 산출하고, 산출된 터치 위치 좌표에 연계되는 응용 프로그램을 실행한다. 여기서, 상기 MCU는 산출된 터치 위치 좌표로부터 터치점 개수를 산출하거나, 단위 시간내 터치점 산출 개수를 카운트하여 터치 횟수를 산출거나, 단위 시간내 터치 지속 시간을 산출할 수도 있다.
부가적으로, 상기 터치 구동 회로(120)는 터치 데이터(Tdata)를 이용하여 터치 유무, 및 터치 위치 좌표를 산출해 상기 MCU에 전송하는 터치용 MCU를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우, 상기 호스트 시스템의 MCU는 터치용 MCU로부터 제공되는 터치 위치 좌표에 연계되는 응용 프로그램을 실행하는 역할만을 수행할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 예에 따른 터치 센싱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 예에 따른 터치 센싱부(125)는 센싱 유닛부(125a), 분배부(125b), 및 아날로그-디지털 변환부(125c)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 센싱 유닛부(125a)는 보조 센싱 유닛(SUsub), 및 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보조 센싱 유닛(SUsub)은 터치 대기 모드시, 상기 분배부(125b)와 상기 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)에 공통적으로 연결됨으로써 공통적으로 연결된 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)의 정전 용량 변화를 센싱하여 공통적인 터치 신호를 생성한다. 반면에, 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)은 터치 동작 모드시, 상기 분배부(125b)에 의해 해당하는 제 2 라우팅 라인(RL2)에 연결되지 않기 때문에 터치 센싱 동작을 수행하지 않는다. 결과적으로, 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)은 터치 대기 모드에서만 터치 센싱 동작을 수행하게 된다.
상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)은 터치 동작 모드시, 상기 분배부(125b)와 상기 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)에 일대일로 연결됨으로써 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)별로 정전 용량 변화를 센싱하여 터치 신호를 개별적으로 생성한다. 반면에, 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)은 터치 대기 모드시, 상기 분배부(125b)에 의해 해당하는 제 2 라우팅 라인(RL2)에 연결되지 않기 때문에 터치 센싱 동작을 수행하지 않는다. 결과적으로, 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각은 터치 동작 모드에서만 터치 센싱 동작을 수행하게 된다.
상기 분배부(125b)는 터치 대기 모드 또는 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)을 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)에 공통적으로 연결하거나 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)에 일대일로 연결함으로써 터치 대기 모드에서 소비 전력이 저감되도록 한다.
일 예에 따른 분배부(125b)는 제 1 내지 제 m 입력 단자, 하나의 공통 출력 단자, 제 1 내지 제 m 출력 단자, 및 제어 단자를 포함하여 이루어질 수 있다. 일 예에 따른 분배부(125b)에 있어서, 상기 제 1 내지 제 m 입력 단자는 상기 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)과 일대일로 연결된다. 하나의 공통 출력 단자는 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)의 입력 단자에 연결된다. 상기 제 1 내지 제 m 출력 단자는 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각의 입력 단자와 일대일로 연결된다. 상기 제어 단자는 상기 타이밍 발생부(121)에 연결되어 터치 대기 모드 또는 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)를 수신한다.
일 예에 따른 분배부(125b)는 터치 대기 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 상기 제 1 내지 제 m 입력 단자 모두를 하나의 공통 출력 단자에 공통적으로 연결시킴으로써 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)에서 터치 대기 모드에 따른 터치 센싱 동작이 수행되도록 한다. 반면에, 일 예에 따른 분배부(125b)는 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 상기 제 1 내지 제 m 입력 단자와 제 1 내지 제 m 출력 단자를 일대일로 연결시킴으로써 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각에서 터치 동작 모드에 따른 터치 센싱 동작이 수행되도록 한다.
다른 예에 따른 분배부(125b)는 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 각각은 입력 단자, 제 1 및 제 2 출력 단자, 및 제어 단자를 포함하는 역다중화기가 될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 각각에서, 입력 단자는 상기 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)과 일대일로 연결되고, 제 1 출력 단자는 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)의 입력 단자에 공통적으로 연결되고, 제 2 출력 단자는 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각의 입력 단자와 일대일로 연결되며, 제어 단자는 상기 타이밍 발생부(121)에 연결되어 터치 대기 모드 또는 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)를 수신한다.
상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 각각은 터치 대기 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 상기 입력 단자를 제 1 출력 단자에 연결시킴으로써 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)에서 터치 대기 모드에 따른 터치 센싱 동작이 수행되도록 한다. 반면에, 상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 각각은 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 상기 입력 단자를 제 2 출력 단자에 연결시킴으로써 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)에서 터치 동작 모드에 따른 터치 센싱 동작이 수행되도록 한다.
상기 아날로그-디지털 변환부(125c)는 보조 아날로그-디지털 변환기(ADsub), 및 제 1 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD1 ~ ADm)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 보조 아날로그-디지털 변환기(ADsub)는 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)으로부터 공급되는 터치 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다. 이러한, 상기 보조 아날로그-디지털 변환기(ADsub)는 터치 대기 모드에서만 동작한다.
상기 제 1 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD1 ~ ADm)는 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)과 일대일로 연결되고, 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각으로부터 공급되는 터치 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다. 이러한, 상기 제 1 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD1 ~ ADm)는 터치 동작 모드에서만 동작한다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 센싱부(125)는 터치 동작 모드에 따라 보조 센싱 윤닛(SU1)과 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)을 분리하여 터치 센싱을 수행함으로써 터치 대기 모드에서의 소비 전력이 저감되면서 터치 대기 모드에서 터치 동작 모드로의 전환이 신속하게 이루어질 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 다른 예에 따른 터치 센싱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 다른 예에 따른 터치 센싱부(125)는 센싱 유닛부(125a), 분배부(125b), 및 아날로그-디지털 변환부(125c)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한, 구성을 갖는 다른 예에 따른 터치 센싱부(125)는, 도 2에 도시된 터치 센싱부(125)에서, 보조 센싱 유닛(SUsub), 보조 아날로그-디지털 변환기(ADsub)를 생략하고, 분배부(125b)의 구조를 변경한 것이다. 이에 따라, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 센싱 유닛부(125a)는 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)으로 구성되되, 이들 중 선택된 어느 하나, 예를 들어, 제 1 센싱 유닛(SU1)은 공용 센싱 유닛으로 설정되어 터치 대기 모드 및 터치 동작 모드 모두에서 터치 센싱 동작을 수행하고, 나머지 제 2 내지 제 m 센싱 유닛(SU2 ~ SUm)은 터치 동작 모드에서만 터치 센싱 동작을 수행한다.
이와 마찬가지로, 상기 아날로그-디지털 변환부(125c) 역시 제 1 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD1 ~ ADm)로 구성되되, 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)과 연결되는 제 1 아날로그-디지털 변환기(AD1)는 공용 아날로그-디지털 변환기(AD1)로 설정되어 터치 대기 모드 및 터치 동작 모드 모두에서 터치 센싱 동작을 수행하고, 나머지 제 2 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD2 ~ ADm)은 터치 동작 모드에서만 터치 센싱 동작을 수행한다.
상기 분배부(125b)는 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 각각은 입력 단자, 제 1 및 제 2 출력 단자, 및 제어 단자를 포함하는 역다중화기가 될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 각각에서, 입력 단자는 해당하는 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)과 일대일로 연결되고, 제 1 출력 단자는 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)(또는 공용 센싱 유닛)의 입력 단자에 공통적으로 연결되고, 제 2 출력 단자는 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각의 입력 단자와 일대일로 연결되며, 제어 단자는 상기 타이밍 발생부(121)에 연결되어 터치 대기 모드 또는 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)를 수신한다. 여기서, 상기 제 1 분배기(D1)의 제 1 및 제 2 출력 단자는 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)의 입력 단자에 공통적으로 연결된다.
상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 각각은 터치 대기 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 상기 입력 단자를 제 1 출력 단자에 연결시킴으로써 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)에서 터치 대기 모드에 따른 터치 센싱 동작이 수행되도록 한다. 반면에, 상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 각각은 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 상기 입력 단자를 제 2 출력 단자에 연결시킴으로써 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각에서 터치 동작 모드에 따른 터치 센싱 동작이 수행되도록 한다.
한편, 상기 제 1 내지 제 m 분배기(D1 ~ Dm) 중 상기 제 1 분배기(D1)는 다중화기로 이루어지고, 제 2 내지 제 m 분배기(D2 ~ Dm) 각각은 역다중화기로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 분배기(D1)는 제 1 및 제 2 입력 단자, 하나의 출력 단자, 및 제어 단자로 구성된다. 이러한, 상기 제 1 분배기(D1)에서, 상기 제 1 및 제 2 입력 단자는 상기 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 제 1 터치 센싱 라인(Rx1)에 공통적으로 연결되고, 하나의 출력 단자는 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)의 입력 단자에 공통적으로 연결되며, 제어 단자는 상기 타이밍 발생부(121)에 연결되어 터치 대기 모드 또는 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)를 수신한다.
상기 제 2 내지 제 m 분배기(D2 ~ Dm) 각각은 전술한 바와 동일하게 구성되되, 이들의 제 1 출력 단자 각각은 상기 제 1 분배기(D1)의 제 1 및 제 2 입력 단자에 공통적으로 연결된다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 센싱부(125)는 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 중에서 선택된 어느 하나의 센싱 유닛을 터치 대기 모드와 터치 동작 모드에서 공용으로 사용함으로써 터치 구동 회로(120)의 크기 및 부품 수가 저감될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널의 구동 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 터치 패널의 제 1 전극층을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 4에 도시된 터치 패널의 제 2 전극층을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널의 구동 장치는 터치 패널(210), 및 터치 구동 회로(220)를 포함한다.
상기 터치 패널(210)은 제 1 전극층(212), 및 제 2 전극층(214)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 전극층(212)은 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn) 및 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)을 포함한다.
상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)은 터치 패널(210)의 터치 센싱 영역(110a)에 제 1 방향(X)을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 이러한, 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn) 각각은 터치 패널(210)의 터치 비센싱 영역(110b)에 형성된 제 1 라우팅 라인(RL1)을 통해 터치 구동 회로(220)에 연결된다. 이러한, 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)은 도 1과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)은 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn) 사이사이마다 형성된다. 상기 제 1 전극층(212)에서, 터치 구동 전극(112)이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역 간의 광 투과율 차이로 인한 시인성 저하를 방지하기 위하여, 상기 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)은 상기 제 1 전극층(212)에서 터치 구동 전극(112)이 형성되지 않은 영역에 형성된다.
일 예에 따른 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n) 각각은 터치 구동 전극(112)과 동일한 형상을 가지도록 제 1 방향(X)을 따라 형성된 복수의 제 1 더미 전극(DE1) 및 제 1 방향(X)을 따라 복수의 제 1 더미 전극(DE1) 상에 형성되어 복수의 제 1 더미 전극(DE1)의 전기적으로 연결시키는 제 1 연결바(CB1)를 포함하여 구성된다. 이러한, 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n) 각각의 일측은 터치 패널(210)의 터치 비센싱 영역(110b)에 형성된 제 1 더미 라우팅 라인(DRL1)에 공통적으로 연결되고, 상기 제 1 더미 라우팅 라인(DRL1)을 통해 터치 구동 회로(220)에 연결된다.
다른 예에 따른 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n) 각각에서, 복수의 제 1 더미 전극(DE1)은 제 1 연결바(CB1) 대신에 제 1 브릿지에 의해 서로 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 제 2 전극층(214)은 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm) 및 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)을 포함한다.
상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)은 터치 패널(210)의 터치 센싱 영역(110a)에 제 1 방향(X)과 교차하는 제 2 방향(Y)을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 이러한, 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm) 각각은 터치 패널(210)의 터치 비센싱 영역(110b)에 형성된 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 터치 구동 회로(220)에 연결된다. 이러한, 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)은 도 1과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)은 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm) 사이사이마다 형성된다. 상기 제 2 전극층(214)에서, 터치 센싱 전극(114)이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역 간의 광 투과율 차이로 인한 시인성 저하를 방지하기 위하여, 상기 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)은 상기 제 2 전극층(214)에서 터치 센싱 전극(114)이 형성되지 않은 영역에 형성된다.
일 예에 따른 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m) 각각은 터치 센싱 전극(114)과 동일한 형상을 가지도록 제 2 방향(Y)을 따라 형성된 복수의 제 2 더미 전극(DE2) 및 제 2 방향(Y)을 따라 복수의 제 2 더미 전극(DE2) 상에 형성되어 복수의 제 2 더미 전극(DE2)의 전기적으로 연결시키는 제 2 연결바(CB2)를 포함하여 구성된다. 이러한, 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m) 각각의 일측은 터치 패널(210)의 터치 비센싱 영역(110b)에 형성된 제 2 더미 라우팅 라인(DRL2)에 공통적으로 연결되고, 상기 제 2 더미 라우팅 라인(DRL2)을 통해 터치 구동 회로(220)에 연결된다.
다른 예에 따른 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m) 각각에서, 복수의 제 2 더미 전극(DE2)은 제 2 연결바(CB2) 대신에 제 2 브릿지에 의해 서로 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 제 1 전극층(212)은 절연체층(또는 유전체층)을 사이에 두고 상기 제 2 전극층(214)과 교차하도록 형성된다. 이에 따라, 상기 절연층을 사이에 두고 교차하는 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)과 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm)의 교차부에는 절연층에 의해 제 1 상호 정전 용량이 형성되고, 상기 절연층을 사이에 두고 교차하는 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)과 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)의 교차부에는 절연층에 의해 제 2 상호 정전 용량이 형성된다.
상기 제 1 상호 정전 용량은, 터치 동작 모드시, 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 공급되는 터치 구동 펄스에 의해 전하를 충전하고, 충전된 전하를 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)으로 방전함으로써 터치 센서의 역할을 하게 된다. 이때, 터치 동작 모드시, 상기 제 1 더미 라인들(DL11 ~ DL1n)과 제 2 더미 라인들(DL21 ~ DL2m)은 전기적으로 플로팅된다. 이와 반대로, 상기 제 2 상호 정전 용량은, 터치 대기 모드시, 상기 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)에 공급되는 터치 구동 펄스에 의해 전하를 충전하고, 충전된 전하를 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)으로 방전함으로써 터치 센서의 역할을 하게 된다. 이때, 터치 대기 모드시, 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)과 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm)은 전기적으로 플로팅된다.
상기 터치 구동 회로(220)는 호스트 시스템의 MCU로부터 공급되는 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 터치 동작 모드 또는 터치 대기 모드로 동작한다. 상기 터치 대기 모드시, 상기 터치 구동 회로(220)는 상기 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 제 2 더미 라우팅 라인(DRL2)으로부터 센싱 신호를 수신한다. 그리고, 상기 터치 동작 모드시, 상기 터치 구동 회로(220)는 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 복수의 센싱 유닛을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)으로부터 센싱 신호를 수신한다. 이를 위해, 상기 터치 구동 회로(220)는 타이밍 발생부(221), 터치 구동 펄스 공급부(223), 터치 센싱부(225), 및 데이터 처리부(227)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한, 구성을 갖는 터치 구동 회로(220)는 하나의 ROIC(Readout Integrated Circuit) 칩으로 집적화될 수 있다. 다만, 터치 데이터 처리부(227)의 경우, ROIC 칩에 집적되지 않고 호스트 시스템의 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수도 있다.
상기 타이밍 발생부(221)는 호스트 시스템의 MCU로부터 공급되는 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 구동 펄스 공급부(221) 및 터치 센싱부(223) 각각의 구동 타이밍을 제어한다. 여기서, 터치 모드 신호(TMS)는 터치 동작 모드 신호 또는 터치 대기 모드 신호일 수 있다.
상기 구동 펄스 공급부(223)는 상기 타이밍 발생부(221)로부터 센싱 시작 신호에 기초하여 터치 구동 펄스를 생성하고, 상기 터치 구동 펄스를 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 순차적으로 공급하거나 상기 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)에 동시에 공급한다. 즉, 터치 대기 모드시, 상기 구동 펄스 공급부(223)는 상기 제 1 더미 라우팅 라인(RL1)을 통해 상기 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)에 터치 구동 펄스를 동시에 공급한다. 그리고, 터치 동작 모드시, 상기 구동 펄스 공급부(223)는 상기 복수의 제 1 라우팅 라인(RL1)을 통해 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인(Tx1 ~ Txn)에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급한다. 여기서, 상기 터치 구동 펄스는 전술한 바와 같이, 연속되는 2개 이상의 펄스로 이루어질 수 있다.
상기 터치 센싱부(225)는 상기 타이밍 발생부(221)로부터 센싱 시작 신호와 터치 모드 신호에 응답하여 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 상기 제 2 더미 라우팅 라인(RL2)을 통해 상기 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)의 정전 용량 변화에 대응되는 센싱 신호를 수신하거나, 복수의 센싱 유닛을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)의 정전 용량 변화에 대응되는 센싱 신호를 수신하고, 수신된 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다.
상기 터치 대기 모드시, 상기 터치 센싱부(225)는 센싱 시작 신호와 터치 모드 신호에 따라 상기 제 2 더미 라우팅 라인(DRL2)을 통해 상기 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)에 공통적으로 연결되는 하나의 센싱 유닛을 이용하여 상기 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)으로부터 센싱 신호를 공통적으로 수신하고, 수신된 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다. 이러한, 터치 대기 모드에서는 하나의 센싱 유닛만이 센싱 동작을 수행함에 따라 소비전력이 감소하게 된다. 즉, 터치 대기 모드에서는 하나의 센싱 유닛을 제외한 나머지 센싱 유닛들이 터치 센싱 동작을 수행하지 않기 때문에 터치 대기 모드에서의 소비 전력은 터치 센싱 동작을 수행하지 않는 센싱 유닛들의 터치 센싱 동작에 의해 소비되는 전력만큼 감소하게 된다.
그리고, 터치 동작 모드시, 상기 터치 센싱부(225)는 센싱 시작 신호와 터치 모드 신호에 따라 상기 복수의 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)과 일대일로 연결되는 복수의 센싱 유닛을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)으로부터 센싱 신호를 개별적으로 수신하고, 수신된 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다.
상기 터치 데이터 처리부(227)는 상기 터치 센싱부(225)로부터 입력되는 터치 데이터(Tdata)를 수신하여 내부 메모리에 차례대로 저장하고, 터치 레포트 동기 신호에 응답하여 내부 메모리에 저장된 터치 데이터(Tdata)를 설정된 인터페이스 방식에 따라 호스트 시스템의 MCU에 전송한다. 상기 호스트 시스템의 MCU는 전술한 바와 같이, 상기 터치 데이터 처리부(227)로부터 전송되는 터치 데이터(Tdata)에 대한 처리 과정을 수행한다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널의 구동장치는 복수의 제 1 더미 라인(DL11 ~ DL1n)과 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2n)을 통해 터치 대기 모드의 터치 센싱을 수행함으로써 터치 동작 모드의 터치 센싱을 위한 터치 구동 라인들(Tx1 ~ Txn)과 터치 센싱 라인들(Rx1 ~ Rxm)을 사용하지 않고도 터치 대기 모드의 터치 센싱을 수행할 수 있으며, 터치 대기 모드시 하나의 센싱 유닛을 사용하여 터치 센싱을 수행하므로 소비전력이 저감될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 일 예에 따른 터치 센싱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 예에 따른 터치 센싱부(225)는 센싱 유닛부(225a), 및 아날로그-디지털 변환부(225b)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 센싱 유닛부(225a)는 보조 센싱 유닛(SUsub), 및 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보조 센싱 유닛(SUsub)은 터치 대기 모드시, 상기 타이밍 발생부(221)의 제어에 따라 상기 제 2 더미 라우팅 라인(DRL2)을 통해 상기 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)에 공통적으로 연결됨으로써 공통적으로 연결된 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)의 정전 용량 변화를 공통적으로 센싱하여 공통적인 터치 신호를 생성한다. 반면에, 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)은 터치 동작 모드시, 상기 타이밍 발생부(221)의 제어에 의해 터치 센싱 동작을 수행하지 않는다. 결과적으로, 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)은 터치 대기 모드에서만 터치 센싱 동작을 수행하게 된다.
상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)은 터치 동작 모드시, 상기 타이밍 발생부(221)의 제어에 따라 상기 복수의 제 2 라우팅 라인(RL2)을 통해 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)과 일대일로 연결됨으로써 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)별로 정전 용량 변화를 센싱하여 터치 신호를 개별적으로 생성한다. 반면에, 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)은 터치 대기 모드시, 상기 타이밍 발생부(221)의 제어에 의해 터치 센싱 동작을 수행하지 않는다. 결과적으로, 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각은 터치 동작 모드에서만 터치 센싱 동작을 수행하게 된다.
상기 아날로그-디지털 변환부(225b)는 보조 아날로그-디지털 변환기(ADsub), 및 제 1 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD1 ~ ADm)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 보조 아날로그-디지털 변환기(ADsub)는 상기 보조 센싱 유닛(SUsub)으로부터 공급되는 터치 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다. 이러한, 상기 보조 아날로그-디지털 변환기(ADsub)는 터치 대기 모드에서만 동작한다.
상기 제 1 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD1 ~ ADm)는 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)과 일대일로 연결되고, 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 각각으로부터 공급되는 터치 신호를 아날로그-디지털 변환하여 터치 센싱 데이터(Tdata)를 생성한다. 이러한, 상기 제 1 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD1 ~ ADm)는 터치 동작 모드에서만 동작한다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 센싱부(225)는 터치 대기 모드의 터치 센싱을 수행하는 보조 센싱 윤닛(SU1)과 터치 동작 모드의 터치 센싱을 수행하는 복수의 센싱 유닛(SU21 ~ SU2m)을 분리함으로써 터치 대기 모드의 터치 센싱과 터치 동작 모드의 터치 센싱을 보다 빠른 속도로 전환할 수 있다.
도 8은 도 6에 도시된 본 발명의 다른 예에 따른 터치 센싱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 다른 예에 따른 터치 센싱부(225)는 센싱 유닛부(225a), 분배부(M), 및 아날로그-디지털 변환부(225b)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한, 구성을 갖는 다른 예에 따른 터치 센싱부(225)는, 도 7에 도시된 터치 센싱부(225)에서, 보조 센싱 유닛(SUsub), 보조 아날로그-디지털 변환기(ADsub)를 생략하고, 분배부(M)를 추가하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 센싱 유닛부(225a)는 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm)으로 구성되되, 이들 중 선택된 어느 하나, 예를 들어, 제 1 센싱 유닛(SU1)은 공용 센싱 유닛으로 설정되어 터치 대기 모드 및 터치 동작 모드 모두에서 터치 센싱 동작을 수행하고, 나머지 제 2 내지 제 m 센싱 유닛(SU2 ~ SUm)은 터치 동작 모드에서만 터치 센싱 동작을 수행한다.
이와 마찬가지로, 상기 아날로그-디지털 변환부(225b) 역시 제 1 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD1 ~ ADm)로 구성되되, 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)과 연결되는 제 1 아날로그-디지털 변환기(AD1)는 공용 아날로그-디지털 변환기(AD1)로 설정되어 터치 대기 모드 및 터치 동작 모드 모두에서 터치 센싱 동작을 수행하고, 나머지 제 2 내지 제 m 아날로그-디지털 변환기(AD2 ~ ADm)은 터치 동작 모드에서만 터치 센싱 동작을 수행한다.
상기 분배부(M)는 상기 타이밍 발생기(221)로부터 공급되는 터치 모드 신호(TMS)에 따라 상기 제 1 터치 센싱 라인(Rx1) 또는 상기 제 2 더미 라우팅 라인(DRL2)을 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)(또는 공용 센싱 유닛)에 연결한다. 예를 들어, 상기 분배부(M)는 제 1 및 제 2 입력 단자, 하나의 출력 단자, 및 제어 단자를 포함하는 다중화기로 이루어질 수 있다. 이러한, 상기 분배부(M)에서, 상기 제 1 입력 단자는 상기 제 2 더미 라우팅 라인(DRL2)을 통해 복수의 제 2 더미 라인(DL21 ~ DL2m)에 공통적으로 연결되고, 상기 제 2 입력 단자는 상기 제 1 터치 센싱 라인(Rx1)에 연결되고, 상기 제 2 출력 단자는 상기 제 1 센싱 유닛(SU21)의 입력 단자에 연결되며, 제어 단자는 상기 타이밍 발생부(221)에 연결되어 터치 대기 모드 또는 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)를 수신한다.
상기 분배부(M)는 터치 대기 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 상기 제 1 입력 단자를 출력 단자에 연결시킴으로써 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)에서 터치 대기 모드에 따른 터치 센싱 동작이 수행되도록 한다. 반면에, 상기 분배부(M)는 터치 동작 모드에 따른 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 상기 제 2 입력 단자를 출력 단자에 연결시킴으로써 상기 제 1 센싱 유닛(SU1)에서 터치 동작 모드에 따른 터치 센싱 동작이 수행되도록 한다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 센싱부(225)는 제 1 내지 제 m 센싱 유닛(SU1 ~ SUm) 중에서 선택된 어느 하나의 센싱 유닛을 터치 대기 모드와 터치 동작 모드에서 공용으로 사용함으로써 터치 구동 회로(220)의 크기 및 부품 수가 저감될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110, 210: 터치 패널 112: 터치 구동 전극
114: 터치 센싱 전극 120, 220: 터치 구동 회로
121, 212: 타이밍 발생부 123, 225: 구동 펄스 공급부
125, 225: 터치 센싱부 125a, 225a: 센싱 유닛부
125b: 분배부 125c, 225b: 아날로그-디지털 변환부
127, 227: 터치 데이터 처리부 130: 연성 회로 필름
212: 제 1 전극층 214: 제 2 전극층

Claims (9)

  1. 제 1 내지 제 n(단, n은 2 이상의 자연수) 터치 구동 라인과 제 1 내지 제 m(단, m은 2 이상의 자연수) 터치 센싱 라인을 포함하는 터치 패널; 및
    상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인과 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인에 연결된 터치 구동 회로를 포함하며,
    상기 터치 구동 회로는 터치 대기 모드시 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인에 공통적으로 연결된 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인으로부터 센싱 신호를 수신하는 터치 패널의 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 터치 동작 모드시 상기 제 1 내지 제 n 터치 구동 라인에 상기 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하고, 복수의 센싱 유닛을 이용하여 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인으로부터 센싱 신호를 개별적으로 수신하는 터치 패널의 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 터치 센싱부를 포함하며,
    상기 터치 센싱부는,
    하나의 보조 센싱 유닛과 제 1 내지 제 m 센싱 유닛을 갖는 센싱 유닛부; 및
    상기 터치 대기 모드시 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인을 상기 보조 센싱 유닛에 공통적으로 연결시키고, 상기 터치 동작 모드시 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인과 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛을 일대일로 연결시키는 분배부를 갖는 터치 패널의 구동 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 터치 센싱부를 포함하며,
    상기 터치 센싱부는,
    제 1 내지 제 m 센싱 유닛을 갖는 센싱 유닛부; 및
    상기 터치 대기 모드시 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인을 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛 중에서 선택된 어느 하나의 공용 센싱 유닛에 연결시키고, 상기 터치 동작 모드시 상기 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인과 상기 제 1 내지 제 m 센싱 유닛을 일대일로 연결시키는 분배부를 갖는 터치 패널의 구동 장치.
  5. 복수의 터치 구동 라인과 복수의 터치 구동 라인 사이사이에 형성된 복수의 제 1 더미 라인을 갖는 제 1 전극층, 상기 복수의 터치 구동 라인과 교차하는 복수의 터치 센싱 라인과 상기 복수의 터치 센싱 라인 사이사이에 형성된 복수의 제 2 더미 라인을 갖는 제 2 전극층, 상기 제 1 및 제 2 전극층 사이에 형성된 절연층을 포함하는 터치 패널; 및
    상기 복수의 터치 구동 라인, 상기 복수의 터치 센싱 라인, 상기 제 1 및 제 2 더미 라인에 연결된 터치 구동 회로를 포함하며,
    상기 터치 구동 회로는 터치 대기 모드시 상기 복수의 제 1 더미 라인에 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고, 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 상기 복수의 제 2 더미 라인으로부터 센싱 신호를 수신하는 터치 패널의 구동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 터치 패널은 상기 복수의 제 1 더미 라인에 공통적으로 연결되는 제 1 더미 라우팅 라인, 및 상기 복수의 제 2 더미 라인에 공통적으로 연결되는 제 2 더미 라우팅 라인을 더 포함하고,
    상기 터치 구동 회로는 터치 대기 모드시 상기 제 1 더미 라우팅 라인에 상기 터치 구동 펄스를 공급하고, 하나의 센싱 유닛만을 이용하여 상기 제 2 더미 라우팅 라인으로부터 센싱 신호를 수신하는 터치 패널의 구동 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 터치 동작 모드시 상기 복수의 터치 구동 라인에 상기 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하고, 복수의 센싱 유닛을 이용하여 상기 복수의 터치 센싱 라인으로부터 센싱 신호를 개별적으로 수신하는 터치 패널의 구동 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 터치 센싱부를 포함하며,
    상기 터치 센싱부는 상기 제 2 더미 라우팅 라인에 연결된 보조 센싱 유닛, 및 상기 복수의 터치 센싱 라인에 일대일로 연결된 복수의 센싱 유닛을 갖는 센싱 유닛부를 포함하는 터치 패널의 구동 장치.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 터치 센싱부를 포함하며,
    상기 터치 센싱부는,
    터치 동작 모드시 상기 복수의 센싱 라인과 일대일로 연결되는 복수의 센싱 유닛을 갖는 센싱 유닛부; 및
    상기 복수의 터치 센싱 라인 중에서 선택된 어느 하나의 제 1 터치 센싱 라인과 상기 제 2 더미 라우팅 라인에 연결되고, 상기 터치 대기 모드시 상기 제 2 더미 라우팅 라인을 상기 복수의 센싱 유닛 중에서 선택된 어느 하나의 공용 센싱 유닛에 연결시키고, 상기 터치 동작 모드시 상기 제 1 터치 센싱 라인을 상기 공용 센싱 유닛에 연결시키는 분배부를 포함하는 터치 패널의 구동 장치.
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